基于CAD图纸数据提取室分链路拓扑关系的方法

摘要

本发明公布了一种基于CAD图纸数据提取室分链路拓扑关系的方法，步骤为：S1数据收集；S2上传图纸：通过智慧室分监控系统上传室内覆盖设计图纸；S3提取图纸信息：智慧室分监控系统生成握手文件，解析监听后读取室内覆盖设计图纸并进行图纸信息提取工作；S4对图纸信息进行解析，并进行图框数据匹配和数据类型转换；S5根据每个图框内的图例信息进行分类，提取图例信息，结合室分设备信息，输出json格式文本至指定目录下；后提取室分覆盖楼层系统图设备关联关系，输出每层楼层室分设备关联关系文本至指定目录下，生成关联握手文件；S6生成平面图及点位信息；S7分层分级呈现：前端页面从后台获取室分拓扑数据进行分层分级呈现。

说明书

技术领域

本发明涉及属于计算机技术与图形学相结合的技术领域，尤其涉及一种基于CAD图纸数据提取室分链路拓扑关系的方法。

背景技术

随着运营商5G网络建设的加快、网络规模的不断扩大，业务要求的不断提高，运营商更加重视用户室分感知度。然而基础维护工作面临巨大的压力，传统无源室内分布系统（DAS）由于无源节点多、分布结构复杂，告警能力差，管理和维护能力弱，成为网络质量的痛点。传统室分使用大量无源器件，器件及施工质量难以保障。且随着年久失修，无源器件故障、老化等问题情况增加。室内覆盖，现在没有很好的监控手段，还是通过传统人工巡检进行运维。效率低、定位难。传统室分质量问题突出，系统“不可管、不可控”。

因此，为了改变了传统的“现场人工排查”室分系统管理方式，较好地解决了传统室分系统的“四难”顽症，将室分无源系统真正的纳入到了数字化、智慧化管理的范畴，通过基于CAD图纸数据自动化提取智慧室分链路拓扑结构和物联网相结合手段实现了所有室分天馈无源器件的可视化监控，无需人去现场即可实现问题的精确定位，有效提高运维工作效率。

智慧室分管控系统管控的对象是室分无源器件，包含合路器，耦合器，功分器，天线等。系统可视化监控依赖于无源器件的CAD图纸信息及器件的上下层级关系。无源器件的信息录入方式可以分为手动及AutoCAD自动导入方式。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于CAD图纸数据提取室分链路拓扑关系的方法，自动从CAD图纸中提取出无源器件位置信息及拓扑链路关系，可为可视化拓扑链路故障分析提供可靠数据，克服了由于人工录入导致基础数据有误，无法为拓扑故障精准定位的弊端，也可以在之后中进行更好的展示分析用现有的数据发挥出更大的价值，无需人去现场即可实现问题的精确定位，有效提高运维工作效率。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案为：该基于CAD图纸数据提取室分链路拓扑关系的方法，具体包括以下步骤：

S1数据收集：选取一套室分覆盖设计图纸；

S2上传图纸：通过智慧室分监控系统上传室内覆盖设计图纸；

S3提取图纸信息：所述智慧室分监控系统根据步骤S2中上传的室分覆盖设计图纸生成握手文件，解析监听后读取室内覆盖设计图纸并进行图纸信息提取工作；

S4图框数据匹配：所述智慧室分监控系统对步骤S3提取的图纸信息进行解析，并进行图框数据匹配和数据类型转换；

S5图例信息提取：根据每个图框内的图例信息进行分类，提取平面图图框内的图例信息，结合室分设备信息，输出json格式文本至指定目录下；然后提取室分覆盖楼层系统图设备关联关系，输出每层楼层室分设备关联关系文本至指定目录下，生成关联握手文件通知智慧室分监控系统拓扑关系解析完成；

S6生成平面图：所述智慧室分监控系统的后台服务监听所述关联握手文件，读取解析完成后的文本数据及图片数据，遍历楼层的室分设备关联关系文本生成室分设备上下级链路并根据设备名称从室分设备信息文本中提取相对应设备所属楼层平面图纸及点位信息；

S7分层分级呈现：所述智慧室分监控系统的前端页面从后台获取室分拓扑数据进行分层分级呈现，并实现根据设备进行链路溯源的功能，高亮显示该室分设备的上级链路关系。

采用上述技术方案，AutoCAD的图形是由6个基本的图形元素所组成的，包含点，直线，辅助线，样条曲线，多线段，图层；选取集团设计院在室分建设设计阶段提供的最新AutoCAD室内覆盖设计图纸，并检验图纸信息的完整；通过AutoCAD图纸解析程序监听握手文件，进行dwg图纸数据解析，生成相对应数文件；再对解析后的数据进行室分模型匹配，数据入库，前端进行拓扑呈现；该基于CAD图纸数据提取室分链路拓扑关系的方法将CAD这种专业性偏强的软件生成的数据转换成图片json这种适用性更强可应用到更多场景，并且对于过滤筛选的规则加以修改便可以，筛选匹配出更多种类型的数据；也通过生成自己的数据类型之后大大减少了匹配的消耗并加强了匹配成功的准确性；解决了手动录入拓扑结构效率慢，易出错的问题，更加直观，方便；且提取的室分链路数据结构清楚、明确，便于后期对数据的操作。

作为本发明的优选技术方案，所述步骤S1中的室分覆盖设计图纸包含室内分布系统的平面图纸、室内分布系统的系统图纸以及室内分布系统的拓扑图纸，所述平面图纸、系统图纸和拓扑图纸中每张图纸均包含图框信息、图例信息和图纸标注信息。一套标准的室分覆盖设计图纸包含室内分布系统平面图，室内分布系统系统图以及室内分布系统拓扑图，每张图纸包含图框，图例，图纸标注等信息。

作为本发明的优选技术方案，所述步骤S2具体为：登录所述智慧室分监控系统，选择智能站点，展开室分站点树形结构，点击上传按钮上传图纸，选择需要导入的室分覆盖设计图纸，确认上传。

作为本发明的优选技术方案，所述步骤S3具体为：所述智慧室分监控系统对用户提交的室分覆盖设计图纸进行保存，并生成握手文件至相应目录下，再由所述智慧室分监控系统的AutoCAD图纸解析程序监听握手文件，当发现相应握手文件后至相应图纸目录读取室内覆盖设计图纸进行图纸信息提取工作。

作为本发明的优选技术方案，所述步骤S4具体为：

S41：由AutoCAD图纸解析程序进行图框数据匹配，基于开源的CAD解析技术对dwg文件进行解析并转换成自身适用的数据类型，

S42：通过空间图形的算法来进行处理，在生成线数据的时为线的数据类型封装了角度的属性，故采用角度的数据进行匹配，然后对多个矩形数据进行过滤筛选，将有可能是整个文件的图框通过图框面积与总面积的比例进行筛选剔除掉，再通过空间图形数据包含的算法，将被包含的矩形数据剔除掉；

S43：保留数据源中原图纸做图的图框，根据每一个图框对之前记录在内存中的数据进行包含分析，并将每一个图框数据匹配到之前记录在内存的数据中，即生成了每一个图框内部的数据。

作为本发明的优选技术方案，所述步骤S5中平面图面图框内的图例信息包含图例各称、图框高度、图框宽度以及将图框切分为图格式的路径；所述室分设备信息包括设备类型、设备名称和设备位置信息，所述设备类型分为功分器、耦合器、合路器、天线；所述设备位置信息包括x轴坐标和y轴坐标。

作为本发明的优选技术方案，所述步骤S6还包括根据相对应的室分设备关联关系匹配智慧监控室分系统的移动室分网络拓扑结构模型，通过移动室分网络拓扑结构模型生成站点楼层及设备覆盖信息，并保存楼层平面图纸及点位信息。

作为本发明的优选技术方案，所述步骤S41中基于开源的CAD解析技术对dwg文件进行解析并转换成自身适用的数据类型即将坐标数据转换为点类型和单线类型；所述步骤S42中采用角度为0°和90°的线数据进行匹配。因数据量过大，在生成线数据的时候为线的数据类型封装了角度的属性，采用角度的数据进行匹配，将角度为0°和90°的线数据进行匹配，大量减少需要进行匹配的数据量级，如果线数据中有能够连接到一起的线进行记录则将这些线拼接成矩形图形。

与现有技术相比，本发明技术方案具有的有益效果是：（1）从AutoCAD图纸中提取出无源器件位置信息及拓扑链路关系，可为可视化拓扑链路故障分析提供可靠数据，克服了由于人工录入导致基础数据有误，无法为拓扑故障精准定位的弊端，也可以在之后中进行更好的展示分析用现有的数据发挥出更大的价值；（2）本发明解决了手动录入拓扑结构效率慢，易出错的问题，更加直观，方便；且提取的室分链路数据结构清楚、明确，便于后期对数据的操作；（3）将CAD这种专业性偏强的软件生成的数据转换成图片json这种适用性更强可应用到更多场景，并且对于过滤筛选的规则加以修改便可以，筛选匹配出更多种类型的数据；也通过生成自己的数据类型之后大大减少了匹配的消耗并加强了匹配成功的准确性。

附图说明

下面结合附图进一步描述本发明的技术方案：

图1是本发明基于CAD图纸数据提取室分链路拓扑关系的方法的流程图；

图2 是本发明基于CAD图纸数据提取室分链路拓扑关系的方法中的应用实施例中的原CAD图纸拓扑关系图；

图3是本发明基于CAD图纸数据提取室分链路拓扑关系的方法中的应用实施例的原CAD图纸中平面图之一的放大图；

图4是本发明基于CAD图纸数据提取室分链路拓扑关系的方法中应用实施例的智慧室分监控系统导入AutoCAD图纸功能的界面图；

图5是本发明基于CAD图纸数据提取室分链路拓扑关系的方法中应用实施例的最终生成平面图之一；

图6是本发明基于CAD图纸数据提取室分链路拓扑关系的方法中应用实施例的最终生成json格式数据；

图7是本发明基于CAD图纸数据提取室分链路拓扑关系的方法中应用实施例的得到的系统楼层覆盖图；

图8为本发明基于CAD图纸数据提取室分链路拓扑关系的方法中应用在某市生物医药产业园48号楼（高层楼栋）的实例得到的系统室分设备拓扑图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：如图1所示，该基于CAD图纸数据提取室分链路拓扑关系的方法，具体包括以下步骤：

S1数据收集：选取一套室分覆盖设计图纸；所述步骤S1中的室分覆盖设计图纸包含室内分布系统的平面图纸、室内分布系统的系统图纸以及室内分布系统的拓扑图纸，所述平面图纸、系统图纸和拓扑图纸中每张图纸均包含图框信息、图例信息和图纸标注信息；

S2上传图纸：通过智慧室分监控系统上传室内覆盖设计图纸；所述步骤S2具体为：登录所述智慧室分监控系统，选择智能站点，展开室分站点树形结构，点击上传按钮上传图纸，选择需要导入的室分覆盖设计图纸，确认上传；

S3提取图纸信息：所述智慧室分监控系统根据步骤S2中上传的室分覆盖设计图纸生成握手文件，解析监听后读取室内覆盖设计图纸并进行图纸信息提取工作；所述步骤S3具体为：所述智慧室分监控系统对用户提交的室分覆盖设计图纸进行保存，并生成握手文件至相应目录下，再由所述智慧室分监控系统的AutoCAD图纸解析程序监听握手文件，当发现相应握手文件后至相应图纸目录读取室内覆盖设计图纸进行图纸信息提取工作；

S4图框数据匹配：所述智慧室分监控系统对步骤S3提取的图纸信息进行解析，并进行图框数据匹配和数据类型转换；所述步骤S4具体为：S41由AutoCAD图纸解析程序进行图框数据匹配，基于开源的CAD解析技术对dwg文件进行解析并转换成自身适用的数据类型，即将坐标数据转换为点类型和单线类型；

S42通过空间图形的算法来进行处理，在生成线数据的时为线的数据类型封装了角度的属性，故采用角度的数据进行匹配，即采用角度为0°和90°的线数据进行匹配，然后对多个矩形数据进行过滤筛选，将有可能是整个文件的图框通过图框面积与总面积的比例进行筛选剔除掉，再通过空间图形数据包含的算法，将被包含的矩形数据剔除掉；

S43保留数据源中原图纸做图的图框，根据每一个图框对之前记录在内存中的数据进行包含分析，并将每一个图框数据匹配到之前记录在内存的数据中，即生成了每一个图框内部的数据；

S5图例信息提取：根据每个图框内的图例信息进行分类，提取平面图图框内的图例信息，结合室分设备信息，输出json格式文本至指定目录下；然后提取室分覆盖楼层系统图设备关联关系，输出每层楼层室分设备关联关系文本至指定目录下，生成关联握手文件通知智慧室分监控系统拓扑关系解析完成；所述步骤S5中平面图面图框内的图例信息包含图例各称、图框高度、图框宽度以及将图框切分为图格式的路径；所述室分设备信息包括设备类型、设备名称和设备位置信息，所述设备类型分为功分器、耦合器、合路器、天线；所述设备位置信息包括x轴坐标和y轴坐标；

S6生成平面图：所述智慧室分监控系统的后台服务监听所述关联握手文件，读取解析完成后的文本数据及图片数据，遍历楼层的室分设备关联关系文本生成室分设备上下级链路并根据设备名称从室分设备信息文本中提取相对应设备所属楼层平面图纸及点位信息；所述步骤S6还包括根据相对应的室分设备关联关系匹配智慧监控室分系统的移动室分网络拓扑结构模型，通过移动室分网络拓扑结构模型生成站点楼层及设备覆盖信息，并保存楼层平面图纸及点位信息；

S7分层分级呈现：所述智慧室分监控系统的前端页面从后台获取室分拓扑数据进行分层分级呈现，并实现根据设备进行链路溯源的功能，高亮显示该室分设备的上级链路关系。

应用实施例：采用上述基于CAD图纸数据提取室分链路拓扑关系的方法选取浙江省某市室分CAD图纸38份进行试验，来测得本发明的稳定性与准确性。

（1）数据收集：CAD图纸数据由施工实施方提供，并且也更大的贴近了实际使用的情况；如图2和图3所示；

（2）上传图纸：通过智慧室分监控系统上传室内覆盖设计图纸；登录所述智慧室分监控系统，选择智能站点，展开室分站点树形结构，点击上传按钮上传图纸，选择需要导入的室分覆盖设计图纸，确认上传，等待软件生成结果数据；如图4所示；

（3）提取图纸信息：图纸解析程序监听握手文件，进行DWG图纸数据解析，生成相对应数文件；具体为：所述智慧室分监控系统根据步骤（2）中上传的室分覆盖设计图纸生成握手文件，解析监听后读取室内覆盖设计图纸并进行图纸信息提取工作；所述智慧室分监控系统对用户提交的室分覆盖设计图纸进行保存，并生成握手文件至相应目录下，再由所述智慧室分监控系统的AutoCAD图纸解析程序监听握手文件，当发现相应握手文件后至相应图纸目录读取室内覆盖设计图纸进行图纸信息提取工作；

（4）图框数据匹配：所述智慧室分监控系统对步骤S3提取的图纸信息进行解析，并进行图框数据匹配和数据类型转换；所述步骤S4具体为：

41：由AutoCAD图纸解析程序进行图框数据匹配，基于开源的CAD解析技术对dwg文件进行解析并转换成自身适用的数据类型，即将坐标数据转换为点类型和单线类型；

42：通过空间图形的算法来进行处理，在生成线数据的时为线的数据类型封装了角度的属性，故采用角度的数据进行匹配，即采用角度为0°和90°的线数据进行匹配，然后对多个矩形数据进行过滤筛选，将有可能是整个文件的图框通过图框面积与总面积的比例进行筛选剔除掉，再通过空间图形数据包含的算法，将被包含的矩形数据剔除掉；

43：保留数据源中原图纸做图的图框，根据每一个图框对之前记录在内存中的数据进行包含分析，并将每一个图框数据匹配到之前记录在内存的数据中，即生成了每一个图框内部的数据；

（5）图例信息提取：根据每个图框内的图例信息进行分类，提取平面图图框内的图例信息，结合室分设备信息，输出json格式文本至指定目录下；然后提取室分覆盖楼层系统图设备关联关系，输出每层楼层室分设备关联关系文本至指定目录下，生成关联握手文件通知智慧室分监控系统拓扑关系解析完成；所述步骤S5中平面图面图框内的图例信息包含图例各称、图框高度、图框宽度以及将图框切分为图格式的路径；所述室分设备信息包括设备类型、设备名称和设备位置信息，所述设备类型分为功分器、耦合器、合路器、天线；所述设备位置信息包括x轴坐标和y轴坐标；如图5和图6所示；

（6）生成平面图：所述智慧室分监控系统的后台服务监听所述关联握手文件，读取解析完成后的文本数据及图片数据，遍历楼层的室分设备关联关系文本生成室分设备上下级链路并根据设备名称从室分设备信息文本中提取相对应设备所属楼层平面图纸及点位信息；所述步骤S6还包括根据相对应的室分设备关联关系匹配智慧监控室分系统的移动室分网络拓扑结构模型，通过移动室分网络拓扑结构模型生成站点楼层及设备覆盖信息，并保存楼层平面图纸及点位信息；

（7）分层分级呈现：所述智慧室分监控系统的前端页面从后台获取室分拓扑数据进行分层分级呈现，并实现根据设备进行链路溯源的功能，高亮显示该室分设备的上级链路关系；如图7和8所示。

评估结果发现：在通过导入数据与导出数据对比的时候，发现没有遗漏并且准确的生成了预计的数据类型。

如图8所示，为应用在某市生物医药产业园48号楼（高层楼栋）的实例得到的系统室分设备拓扑图。

对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。